Post on 20-Nov-2018
Unidade 9BClasse Aves
Sistemática e Evolução
Prof. Marcio FrazãoZoologia dos Vertebrados
Sistemática Subclasse Saurirae
– Infraclasse Archaeornithes primeiras aves (Archaeopteryx e Confuciornis) 2 ordens extintas várias características reptilianas, maxilas com dentes.
– Infraclasse Enantiornithes aves dominantes no Mesozóico 7 ordens extintas maxilas com dentes.
Subclasse Ornithurae– Infraclasse Odontornithes aves marinhas sem asas (Hesperornis) 1
ordem extinta possuiam dentes.– Infraclasse Neornithes aves amodernas
Superordem Paleognathae aves com palato primitivo, a maioria não voa (kiwi, ema, inhambu) 5 ordens atuais.
Superordem Neognathae aves com palato moderno, 99% das aves atuais 27 ordens atuais.
Sistemática
Archaeornithes
Enantior
nithes
Odontornithes
Paleognathae
Neognathae
Infraclasse Archaeornithes ()
Archaeopteryx lithographica
Infraclasse Neornithes Superordem Odontornithes ()
Aves marinhas com dentes e sem asas: Hesperornis,
Infraclasse Neornithes – Superordem Paleognathae
Ordem Rheiformes Ordem Struthioniformes Ordem Tinamiformes Ordem Casuariiformes Ordem Apterygiformes Ordem Aepyornithiformes () Ordem Dinornithiformes ()
Filogenia dos Neognathae
Tipos de deslocamento aéreo
1) Paraquedismo (“parachuting”) não existem estruturas especializadas o deslocamento para frente. Ocorre apenas a redução da velocidade da queda.
2) Planagem (“gliding”) existem estruturas especializadas (aerofólios ou membranas) para o deslocamento para frente. A energia do vôo é obtida pela gravidade. O animal não consegue ganhar altitude. Há grau limitado de controle da direção e da descida.
Tipos de deslocamento aéreo
O vôo verdadeiro implica em capacidade de decolar com o uso da própria energia do animal. Permite alta capacidade de controle de direção.
3) vôo batido (“flight”) – mais complexo e com maior consumo de energia. As asas são movidas para cima e para baixo, com mudanças de inclinação que alteram os vetores de força resultantes e impulsionam e direcionam a ave. A cauda ajuda na sustentação e equilíbrio do vôo. A maioria das aves voa desta forma.
Tipos de deslocamento aéreo
Desenhos a partir de fotografias em alta velocidade, mostrando torção e abertura das primárias durante vôo batido.
4) vôo planado (“soaring”) – tratase de vôo lento e econônico, em que asas grandes permanecem paradas, apenas dando sustentação ao movimento. A altitude aumenta por meio de manobras circulares em correntes ascendentes de ar quente (ascensão estática – urubus e gaviões, asas largas) ou devido a diferenças na velocidade do ar com o aumento da altitude (ascensão dinâmica – gaivotas e fragatas, asas longas e estreitas, grande manobrabilidade).
Tipos de deslocamento aéreo
5) vôo pairado ou cernido (“hovering”) – custo altíssimo. Beijaflores conseguem pairar no ar, invertendo o movimento das asas (“voando para trás”) em frente às flores das quais se alimentam, mantendo seu corpo praticamente na vertical. Algumas aves (gaviões, martimpescador) realizam movimento semelhante (“peneirar”) a uma altura considerável enquanto localizam sua prováveis presas, que buscarão capturar em mergulhos rápidos.
Tipos de deslocamento aéreo
Coeficiente de proporcionalidade (“aspect ratio”)
Carga da asa (“wing loading”)
Vôo e características da asa
Tipos de asas A) asas de planeio dinâmico –alto coeficiente de proporcionalidade
(longas e estreitas). Ex:aves marinhas (albatrozes e atobás).B) asas elípticas – arqueadas, características de aves de floresta, que precisam realizar manobras bruscas para desviar de obstáculos. Maior manobrabilidade e vôo lento. Ex. faisão; C) asas de alta velocidade – ponta afilada, perfil achatado, aves que se alimentam no ar, migram ou precisam suportar grande carga nas asas, como mergulhos velozes. Maior manobrabilidade e vôo rápido. Ex: andorinhas;D) asas de planeio estático – coeficiente de proporcionalidade intermediário, arqueada, com fendas. Ex. urubus, águias, cegonhas
História evolutiva Origem: répteis diapsidas (infraclasse Archosauria). O grupo
específico de arcosauros que deu origem às aves é motivo de acalorado debate:– Maniraptores Dinossauros saurísquios, terópodes
(bípedes carnívoros pequenos), pescoço em S, escamas epidérmicas, fúrcula. Esta é a hipótese aceita pela maioria dos “dinosaurólogos”, particularmente aqueles ligados à escola cladista. Eram formas cursoriais.
– Arcosauros basais Primeiros arcosauros. Incluiam formas cursoriais e arborícolas. Esta é a hipótese aceita pela maioria dos “ornitólogos”, particularmente aqueles ligados à sistemática tradicional.
Surgiram no Jurássico superior Archaeopteryx (Alemanha) e Confuciornis (China).
No Cretáceo, as aves Enantiornithes sofreram uma primeira irradiação (diversificação), aprimorando a capacidade de vôo.
Extinção da maioria dos grupos no final do Cretáceo no Cenozóico, nova irradiação evolutiva deu origem à maioria
das ordens e famílias modernas (Paleognathae e Neognathae). os passeriformes surgiram no Mioceno (clima seco, muitas
savanas).
História evolutiva
Primeiras aves Archaeopteryx lithographica
Reconstrução artística
Ave mais antiga conhecida. Apenas 6 indivíduos conhecidos (3 completos, 2 incompletos e 1 pena)
Primeiras aves Archaeopteryx lithographica
A – dinossauro
B – Archaeopteryx
C – ave moderna
Primeiras aves Archaeopteryx lithographica
Comparação de características de dinossauros, Archaeopteryx e aves modernas:
Dinossauros Archaeopteryx Aves modernas
membros braços asas asasanteriores
cauda longa longa curta com vértebrasfundidas
extremidade mão com garras mão com garras carpo e do membro metacarpo
fundidos
pélvis não fundida não fundida sem sinsacro fundida sinsacro
dentes presentes presentesausentes
fúrcula ausente presente presente
esterno ósseo ausente ausente presente
Origem do vôo Atualmente há um intenso e ácido debate a respeito da
evolução do vôo:– Hipótese arbórea (“Treedown”): o ancestral era um
animal arborícola que planava de uma árvore para outra, como alguns grupos de animais fazem hoje em dia.
Defensores: “ornitólogos” da escola sistemática tradicional. Ancestrais das aves: arcosauros basais
– Hipótese terrestre (“ground up”): mais aceita. O precursor seria um bípede especializado carnívoro/insetívoro, cujas asas serviriam para a captura de presas e para estabilizar a locomoção rápida.
Defensores: “dinosaurólogos” da escola cladista. Ancestrais das aves: dinosauros maniraptores
Origem do vôo Hipótese terrestre (groundup)
Ancestrais das aves: maniraptores (dinosauros terópodes) Estágios intermediários: dinosauros cursoriais com penas Pontos a favor Pontos contra
Sequência hipotética de formas de trasição entre os dinosauros e as aves modernas, segundo a hipótese terrestre
(a) As aves ancestrais eram predadores bípedes corredores que capturavam insetos com os membros anteriores com escamas.
(b) O aumento dessas escamas (transformadas em penas) nas mãos e cauda teria melhorado a estabilidade e capacidade de captura de insetos.
Origem do vôo Hipótese arbórea
(treedown) Ancestrais das aves:
arcosauros basais. Estágios intermediários:
répteis com penas planadores
Pontos a favor Pontos contra
A planagem é um modo de
locomoção de baixo custo.
Hipótese arbórea (treedown) •Prováveis estágios intermediários (hipotéticos) na evolução do vôo.
Proavis ancestral arbóreo hipotético das
aves segundo a hipótese arbórea
Aves que caminham no chão (“cursoriais”) e aves que empoleiram em árvores (“arborícolas”) possuem garras com formas diferentes.
Como vivia o Archaeopteryx?
Ave cursorial Ave que se empoleira
A forma das garras curvas do Archeopteryx sugere que a primeira ave era “arborícola”
Como vivia o Archaeopteryx?
O Archaeopteryx voava ou planava? Penas da asa com forma assimétrica indicam uma função aerodinâmica. Esterno sem quilha sugere que a musculatura de vôo era
pouco desenvolvida.
Como vivia o Archaeopteryx?
✴Posição do Archaeopteryx em um cladograma ✴Análises cladísticas sugerem que as aves divergiram a partir
de dinosauros maniraptores
Origem do vôo Fatos
Origem do vôo Fatos✴ Contando os dedos das mãos...
✴ Os dedos das mãos de dinosauros maniraptores (123) não são homólogos aos dedos das mãos de aves modernas (234)?
Outra hipótese... Alguns dinosauros eram aves? Hipótese da perda da capacidade de vôo (Paul)
Ancestrais das aves? Protoavis do Triássico superior do Texas possuia membros
longos e esterno com quilha (mais avançado que o Archaeopteryx e 75 milhões de anos mais antigo!). Fóssil muito fragmentado.
Ancestrais das aves?
Microraptor gui dinossauro (grupo dos maniraptores) arborícola e planador do Cretáceo inferior da China. (mais recente e menos avançado que o Archaeopteryx).